閒聊:由日本鐵路直通運轉研究宜蘭高鐵方案
在來線與新幹線交會的夢幻場景。 |
雖然北宜直鐵議題已經被高鐵取代,但是筆者認為直鐵與高鐵方案並非互相衝突的兩個選項,也有可能成為複選題,其關鍵在於直通運轉的機制尚未被考量。直通運轉的模式在日本已經實施超過一120年(自1908年),東京地鐵也有近100年歷史(自1927年),且在東京的13條地鐵路線之中,有10條路線實施直通運轉,網路上已有相關文章介紹,但本篇將以軌道技術層面進行直通運轉的概述。
一、東京地鐵直通運轉簡介
東京地鐵在初期原為東京地下鐵道與東京高速鐵道各自經營,前者於1927年開業、後者於1938年開業,隔年即互相直通運轉成為銀座線,並在1941年由政府出面合併兩家公司為「帝都高速度交通營團」(簡稱營團),最後在2004年公司化變成今日的東京地鐵(Tokyo Metro)。1958年,原本經營路面電車與公車的東京都交通局也獲許建設地下鐵(簡稱都營地鐵),且這些地鐵路線從一開始就被允許相互直通運轉,所以1960年都營淺草線通車時,即開始實施直通運轉。
今日的東京地鐵系統,大致上就是地下鐵起家的營團系統與路面交通起家的都營系統(Toei)構成。然而,銀座線最初的兩段路線皆為1435毫米軌距,雖然有實施直通運轉,但在路線合併之後早已喪失直通運轉的意義,對外則完全沒有任何直通運轉的對象。另一條丸之內線同樣也是1435毫米軌距,一樣沒有可直通運轉的對象。
在都營系統的1435毫米軌距路線中,大江戶線無法實施直通運轉,只有淺草線成功以1435毫米軌距直通運轉。東京地鐵四條採用1435毫米軌距的路線中僅有一條實施直通運轉;至於其他採用1067毫米軌距的路線,全部都已經與其他營運單位直通運轉。
出自高鐵局時代的「軌道運輸系統之噪音振動及防治對策考察」報告,看起來是東京地鐵的官方簡報。 |
同樣出自高鐵局時代的「軌道運輸系統之噪音振動及防治對策考察」報告,應該是目前最完整的表格,可惜是十幾年前資料。 |
二、實現直通運轉的方式
直通運轉通常意味著系統整合並提升不同路線或系統之互運力(Interoperability);而在自動化程度低的系統當中,只要軌距一樣就很容易互相直通,所以在早期的軌道系統,尤其仰賴目視運轉的路線中,直通乃家常便飯的事情。在今日號誌技術的演進與捷運系統的發展之下,現代軌道運輸系統可衍伸出各種系統整合議題,粗略分為軌距整合、土建整合、號誌整合、車輛整合及電力整合。
(一)軌距整合
軌距整合通常意味著相同軌距之間的直通運轉,這也是目前東京地區軌道運輸系統中,最主要的分類方式。然而,在青函隧道的案例,則是部同軌距以三軌區間共用軌道,也是日本唯一在來線與新幹線共用鐵路基礎設施的案例。
1. 相同軌距的直通運轉
直通運轉的機制,大抵是建立在相同的軌距上面互相直通,且因為起初各號誌系統的自動化程度並不高,號誌介面不大故較容易整合。因此,在東京地區的軌道運輸大致可以看到三套軌距的直通運轉體系:採用1435毫米的京急與京成體系(英國皇家軌距)、採用1372毫米的京王體系(蘇格蘭軌距),以及採用1067毫米的國鐵(JR)體系(開普軌距)。大部分的私鐵系統與地鐵路線,都是採用1067毫米軌距系統;至於第一條地鐵採用1435毫米軌距,則是與20世紀初期的軌距之爭相關,當時擔任南滿鐵道總裁的後藤新平即是標準軌的擁護者之一。
雖然國際標準軌距在1937年才確立,但1846年英國即已立法1435毫米之標準軌距,在當時大英帝國的既有版圖與強制執行之下,也間接促成了1435毫米軌距的市場規模。日本從戰前到戰後,因為殖民地的擴張而熱烈討論是否應該採用1435毫米軌距來接駁歐亞鐵路,走向與英國在1835~1846年間相同的軌距之爭,從幹線擴軌一直到跨越對馬海峽的彈丸列車計畫,但最後隨二戰戰敗而無疾而終,相關技術的研發卻間接促成了新幹線。
銀座線即是早川德次在當代標準軌氛圍下,從英國引進並參考紐約地鐵技術的產物;然而營團系統除了早期的銀座線與丸之內線採用1435毫米軌距之外,後續因為考量直通運轉需求,都是採用1067毫米,終於能與國鐵直通,顯現在日本仍以1067國鐵窄軌為大宗。不過比較特殊的案例是身為「直通運轉祖師爺」的淺草線,採用1435毫米軌距來跟京急電鐵直通運轉;另一邊也想直通運轉的京成電鐵則順應淺草線,將軌距從1372毫米馬車軌改為1435毫米標準軌,最後陰錯陽差創造出成田機場直通羽田機場的唯一路徑。
當時同為1372毫米軌距的系統還有京王電鐵,但直通運轉軌距採用的方式則是反過來,由新宿線採用1372毫米跟京王電鐵直通,而這也是東京路面電車(簡稱都電)使用的軌距,故在當時東京的軌道運輸系統中仍有一定的規模。至於京王電鐵的井之頭線,因原本與小田急同屬1067毫米軌距的東急電鐵且曾設置聯絡軌,在1948年小田急脫離東急後才將井之頭線轉讓給京王電鐵,故可被視為小田急或東急系統,具備直通運轉的潛力。
大江戶線雖採用1435毫米軌距且「物理上」可以銜接淺草線,但因為屬於外加線性馬達的迷你地下鐵,降低了直通運轉的可能性。採用線性馬達代表列車動力仰賴軌道上的定子,雖然外面的車能開進來,但裡面的車卻無法自力運轉出去,像是2006年開始與淺草線共用機廠之後,大修時必須由電力機車牽引經由維護軌至淺草線。
由於直通運轉大多依循前國鐵系統為對象,故非1067毫米軌距的系統在算是特立獨行,新宿線採用1372毫米軌距雖然不是唯一,但以此軌距來直通運轉在日本也僅此一例;採用1435毫米的系統除非遇到淺草線這種大救星,不然也很難跟外界直通。對於1913年開業的京王電鐵而言,採用馬車軌乃是延續當時東京路面電車的系統,在路面電車線拆到只剩荒川線之後,京王電鐵反而算是一種時代的眼淚,東京都交通局也陰錯陽差再次使用馬車軌系統。
因應戰爭移存車輛而興建的代田聯絡線(當時屬東急所有)。 © 国土交通省 |
軌道中間的條狀物即為線性馬達。 © 筆者攝影 |
2. 不同軌距的直通運轉
通常不同軌距就意味著直通運轉的困難,但也不是沒有解決方案。日本的不同軌距直通運轉通常用於新幹線(1435毫米)與在來線(1067毫米)直通的議題,其解決方式主要為共軌營運與迷你新幹線方案。
其中,共軌區間用於不同系統車輛間的直通運轉或共用路廊,採用三軌佈設以容納不同軌距的車輛運轉,臺灣早期亦有實施臺糖與臺鐵直通運轉,通常都是臺鐵的貨運車廂駛入臺糖的路線,並以臺糖自己的1067毫米軌距機關車牽引臺鐵車廂,或使用連結器轉接車廂,直接以762毫米軌距機關車牽引。
在日本,三軌佈設的案例目前僅有青函隧道使用,讓有限且昂貴的隧道空間內容納兩套不同的系統,並在隧道兩端設置號誌站讓在來線軌道匯入匯出。然而這樣的共軌方案意味著新幹線與在來線之間面臨極大的營運速度差異,故於在來線班次繁忙時段,新幹線必須以140~160km/h的速率運轉,但在離峰時段透過時間隔離,則能讓新幹線以210km/h的速率通過。同時,因為青函隧道在北海道新幹線通車後,在來線除了四季島號幾乎只有貨物列車通過,所以實際營運上幾乎都是新幹線列車在運轉。
當然,要達到共軌營運意味著土建的整合,路線淨空標準要以新幹線為準,除非採用迷你新幹線的規格。迷你新幹線則是另一個反例,是直接改變軌距至標準軌系統,但路線淨空仍延續在來線的標準,所以橋梁、隧道及車站皆不須額外進行改建,可謂高鐵直通運轉的便宜解決方案,既不須額外取得土地,也不須在鄉下地方另闢新站,城鎮內既有車站即可直接使用。
至於瀨戶大橋則是分別鋪設新幹線與在來線的軌道,未來僅需另行鋪設新幹線軌道而不需改建在來線的軌道,嚴格來講不算直通運轉而是共構。
青函隧道在來線接入新幹線區間的軌道配置。 © Kawasemi556 |
(二)土建整合
土建整合最關鍵的議題是隧道斷面,前面提到的迷你新幹線也是土建整合的案例,讓新幹線車廂透過斷面縮小以符合在來線的隧道淨空。此外也有一個特殊案例是鐵路與公路系統整合,除了歐洲城市常見的「大眾運輸專用道」配置,直接在公車專用道上鋪設軌道讓輕軌進入之外,比較特殊的案例如德國於1990年代研發的導軌公車(Spurbus),就是為了進入地鐵隧道而設計;另外也有鐵路隧道轉而提供公路使用,例如JR氣仙沼線將鐵路改成公路。而因為JR鐵路車廂的包絡線範圍較公路車輛寬大,所以氣仙沼線BRT得以直接讓一般的公車駛入隧道、在臺灣則有觀音隧道作為蘇花改施工通道。
JR東日本大概是土建整合的高手,在高鐵系統上有迷你新幹線、在捷運系統上則有JR列車直通運轉地鐵隧道,例如常磐線。通常JR列車的車廂寬度為2.95公尺,但是常磐線為了駛入地鐵千代田線,改採2.75公尺寬的車體,包含E209系1000番台與E233系2000番台,同樣的案例還有用於直通地鐵東西線的E231系8000番台(2.8公尺寬)。但是除了車廂寬度變更,以及因應隧道逃生而在端頭設有逃生門之外,其餘車廂配置仍與東京地區廣泛使用的JR通勤列車一樣。
由於地鐵的開闢涉及用地取得與隧道開挖成本,所以隧道斷面會追求最小化,甚至採用大深度開挖,例如大江戶線六本木站深達42.3公尺,車站不可能採用明挖覆蓋法建造,而採用潛盾工法以三圓潛盾機開挖。另外,考量地鐵隧道追求斷面最小化,電車線常會改為架空導電軌,或是如同丸之內線與銀座線採用直流電第三軌。但是因為JR體系與大多數私鐵都是採用交流電架空線,架空導電軌就是一個適合隧道限界的解決方案,採用第三軌的系統反而降低了直通運轉的可能性。
實際上,大江戶線屬於迷你地下鐵的路線,即是中運量鋼輪鋼軌系統或輕軌捷運系統(Light Rail Rapid Transit, LRRT),但日本還有膠輪的新交通系統與單軌系統,且通常都有特定的營運業者或品牌,故都營的大江戶線雖然一開始相對於高架膠輪的「百合海鷗」而取名為「夢之鼴鼠」,最後仍與其他地鐵路線歸於一類。若讀者有機會搭乘大江戶線並於列車前後端觀察路程景觀,即可發現大江戶線是一條非常曲折彎繞的路線,線形標準明顯較其他地鐵路線緊湊。
須注意的是,輕軌捷運系統絕非由輕軌(Light Rial Transit, LRT)升級而來,從日本命名迷你新幹線與迷你地下鐵的脈絡皆能清楚得知,LRRT係與鐵路捷運系統(Rail Rapid Transit, RRT)比較而來,透過採取尺寸較小的車體、自動操舵轉向架(Self Steering)及線性馬達來應對較為複雜的線形。故迷你地下鐵在路線的定線上,也更能容許較小轉彎半徑與較大坡度,例如江戶線的最小轉彎半徑為100公尺,車廂寬度也來到了2.49公尺,與一般公車相當。
蘇黎世無軌電車與輕軌共用專用道(黃色標線用於行人、自行車及公共運輸)。 © Transphoto |
導軌公車是透過架設導軌的方式縮小公車的動態包絡線,使其得以進入隧道。 © kraven420 |
東京地鐵博物館展示的淨空標準比較,黃色為列車包絡線、藍色為建築限界。 © 筆者攝影 |
大江戶線六本木站採用潛盾隧道車站。 © 筆者攝影 |
東京地鐵博物館展示的潛盾隧道車站模型,採用三圓潛盾機開挖。 © 筆者攝影 |
(三)號誌整合
號誌整合是決定軌道運輸系統能不能直通運轉的關鍵因素,通常直通運轉常會採自動化等級一致的系統相互運行,例如木柵線與內湖線同為GoA4就可以讓車輛互駛,但是木柵線的350型列車實際上還是直接更換車載與道旁號誌系統,改成與內湖線一致的號誌。目前國內最驚世駭俗的案例當屬機場捷運延伸線,為GoA2直通GoA4,兩者自動化程度差了兩階,且是在同一條路線有不同的自動化區間,所以在環北站就必須轉換操作方式。與文湖線整合案例不同的地方在於,文湖線單純只是前後號誌廠商不一致與十幾年間科技進步需更換技術;機場捷運則是自動化程度本來就不一致,即使是原廠仍然會有技術鴻溝。
日本軌道運輸業者對於自動化程度的採用普遍較為保守,雖然有一些列車自動運轉子系統(Automatic Train Operation, ATO)的試驗,實際上JR不論是在來線或新幹線系統,自動化技術也維持在列車自動保護子系統(Automatic Train Protection, ATP)相關技術,例如列車自動停車裝置與列車自動警報裝置(Automatic Train Stop & Automatic Train Warning, ATS/ATW)等,至今仍有許多路線尚未引進ATO子系統,自動化程度大約停留在GoA1等級。近期,JR東海終於宣布將提升東海道新幹線的自動化程度至GoA2等級,代表ATO子系統將被引入新幹線,筆者已有翻譯相關文章。
須注意的是,列車速度自動控制系統(Automatic Train Control, ATC)底下的列車自動監督子系統(Automatic Train Supervision, ATS)是不一樣的設備,是指行控中心與列車之間的操作介面,而與前述自動列車停車裝置不同。雖然教科書上說ATC底下有三套子系統,但實務上日本大部分傳統鐵路系統裝設的ATC僅納入並整合ATS與ATP兩個子系統,透過整合行控中心、道旁號誌及列車資訊並反饋至車載號誌上,引導駕駛員操作並在必要時介入以降低人為疏失,而不具備ATO子系統,這是因為日本ATO技術(1976)晚於ATC系統(1964)導入商業運轉,早期多為測試性質,且ATO需要的運轉條件較為嚴格之故。而因為有部分鐵路系統或車型連ATC都尚未設置,故無法直通運轉至號誌技術較新的路線上,例如西武有樂町線。
日本有部分鐵路業者與營運單位認為自動化系統不完美,應保有手動駕駛的技術,這點與國內某些業界人士的思維非常吻合,部分營運單位甚至會指定自動化運行的時間,讓駕駛員採用手動運行。然而日本的鐵路系統是一個極為複雜的組織,尤其東京首都圈的營運密度遠高於臺鐵,作為ATC技術創始國,日本廠商不論是開發不同的ATC或是整合不同種類的ATC技術都已有豐富的實績,甚至使手動駕駛的班距不輸給自動駕駛,許多路線建造時也已考量直通運轉需求而採用相同號誌技術,這也為直通運轉奠定良好的基礎。
至於捷運系統,東京首都圈許多新都市交通系統與多條地鐵路線已經達到GoA2等級,通常由傳統的雙人乘務轉變為單人乘務,正常狀況下駕駛員只需負責開關門控制,車尾不配置列車長,例如丸之內線、南北線、副都心線、有樂町線、千代田線及日比谷線等。因此,筆者前一陣子也整理出以前翻譯的文章,說明若像是JR常磐線列車要進入千代田線直通運轉,它就必須要達到較高等級的自動化程度,設置ATO來升級至GoA2等級。而採用ATO子系統僅是列車自動化的條件,不代表就可以直接讓列車採取無人自動運轉,最後仍要透過其他運轉設施的輔助才能提升至GoA3或GoA4等級。
當然,若在來線列車要進入新幹線區間,也要能夠支援新幹線的DS-ATC號誌,並裝設新幹線使用的車載號誌,例如日本國鐵ED-79型電力機車。然而因為青函隧道電壓隨著新幹線通車而改變,現在這種火車已經不再行駛青函隧道,而四季島號就是唯一可以行駛青函隧道的客運列車,它搭載的號誌系統就包含DS-ATC、ATS-P、ATS-Ps及ATS-DN等四種。值得一 提的是,臺灣高鐵採用的列車速度自動控制系統與山手線是一樣的D-ATC號誌。
© 中國工程師學會期刊95期:機場捷運與延伸線號誌系統的共融性 |
(四)車輛整合
在2014年發生了一件大事,雖然是營運安全問題,但可以從中發現車輛整合的有趣之處。當年2月15日深夜暴雪,橫濱高速的列車因為積雪打滑越位28公尺,收到調度員指令準備退回預定停靠位置,之後東急的列車從後方接近,收到停車指令後啟動緊急煞車(EB)卻沒辦法及時煞停,於是直接追撞前車導致前車報廢。
最後的賠償比較耐人尋味,由於兩者是共同車型,事故之後東急把一列車塗成橫濱高速的塗裝作為賠償。這是因為橫濱高速當時使用的Y500系就是東急5000系的衍伸款,兩者外觀除了塗裝以外幾乎一模一樣。筆者很喜歡東急5000系如同鋼鐵人一般的端面,但是車身就是很平常的「構造設計共通化」標準車廂,與JR東日本的E231系的規格一致。
講到構造設計共通化,就是東京軌道運輸系統直通運轉的重要條件。雖然只要列車長度在一定的範圍內,就可以停靠不同系統的月台,但是構造設計共通化讓列車的編組與車門位置一致,有利於設置月台門,這對於像淺草線這種「優化火車專用道」一樣的路線而言非常重要,因為隨時都有不同系統的列車穿插營運,只要在直通運轉路線上發生一起死傷事故就有可能讓整個系統癱瘓,連帶影響許多不同的業者。
目前東京地區的車輛構造設計共通化,大致上是圍繞著JR東日本的車廂規格製作,其中JR東日本的車輛皆由綜合車輛製作所(J-TREC)製作,且綜合車輛製作所也收購了東急的車輛製造部門,等於東急的車輛也是由綜合車輛製作所製作,這大幅度促進了構造設計共通化的規模。
基本上首都圈各業者為促進直通運轉,不論訂購的列車是日立、川崎、日本車輛還是東芝,都能依循構造設計共通化,甚至材質共通化的方式設計,像是臨海高速鐵道70-000系與E209系共通化、前面提到的東急5000系與E231系共通化,以及小田急4000型與E233系共通化等;另外也有私鐵與地鐵之間共通化的案例,例如東武70000系比照東京地鐵13000系的共通化設計。
左側為窄斷面的常磐線E233系2000番台、右側為E233系共通化設計的小田急4000型。 © JW201_MM195 |
(五)電力整合
東海道新幹線無法直通東北新幹線已經是一個長久以來的議題,過去會歸咎於電力系統不同,然而JR東日本自己本身就有許多不同電壓、電流跟頻率的區間,因此電力整合在今日的科技之下已經可以克服。例如,北陸新幹線雖然都是25kV供電,卻有50Hz與60Hz的供電區間,需要透過變頻器來運行;北海道新幹線為25kV供電,但是在來線使用20kV供電,因此行駛青函隧道的在來線列車需要能夠變壓。
其中,四季島號就是可變電壓的集大成之作,可接受1500V直流電、20000V-50/60Hz雙頻率交流電以及25000V-50Hz交流電,也是目前唯一可以開進青函隧道的在來線電聯車。當然,若四季島號還可以使用柴油動力的話,在全日本可說是暢行無阻,也不用去整合電力了。值得一提的是,臺灣不論是臺鐵或高鐵都是採用25kV交流電,捷運與輕軌則是750V直流電,相較於日本已經是非常統一。而在在歐洲,許多城市的路面電車(Tram)與無軌電車(Trolleybus)雖然共用站台與專用道,但因為電車線的供電原理不一樣,故不算是電力整合,比較類似三軌佈設的直通運轉。
以東京地鐵而言,丸之內線與銀座線無法與其他軌道系統直通運轉的重要原因,除了軌距之外就是採600V直流電第三軌供電(近年來正研議升壓至750V)。這兩條路線雖為東京地鐵最早的路線,但電力系統與軌距相對於國鐵的架空線體系皆屬於小眾群體,反而無法直通運轉而不符合日本首都圈的軌道運輸需求,這樣的現象也是國內捷運系統與臺鐵之間的隔閡。
無軌電車與輕軌實際上使用不同電車線。 © Den Volotovsky + 筆者後製 |
銀座線建設之初即採用第三軌供電,在東京首都圈的軌道運輸系統中屬於小眾族群。 © 筆者攝影 |
丸之內線亦採用第三軌供電,展品用的是現代化的第三軌。 © 筆者攝影 |
三、臺灣可借鏡的直通運轉的方式
臺鐵與高鐵的共軌模式,早在高鐵臺北站建設時就已經被考量;在2010年高鐵延伸至屏東一案亦有提及共軌方案,也就是以三軌區間讓臺鐵與高鐵共用同一月台,降低臺鐵路線容量的損失。有些人對此一構想抱持懷疑,因為不同車種之間可能會有誤乘情形,但以臺鐵實際上的營運模式來看,同一月台也會有區間車與自強號使用,誤乘也早已有相關規範與罰則,加上太魯閣號、普悠瑪號及EMU3000型自強號均不發售無座票,讓高鐵與臺鐵共用月台也僅只是增設一個新的對號車種。
(一)共用月台與特急券制度
以東京首都圈軌道運輸而言,尖峰時間的電車密集程度已經讓人忘記其實JR是傳統鐵路,也會有特急列車與貨物列車。許多業者的作法也值得參考,是購買特急券的方式加價搭乘高級列車,旅客照樣拿著西瓜卡進出站,但是特急券上也會記載座位與班次,列車長查票時要出示特急券。另外,對於平常靠搭乘電車出門的旅客而言,進出驗票閘門難免手殘刷到西瓜卡,特急券就是一個非常完美的容錯設計。
對於區間車與對號列車混雜率高的臺鐵而言,也可以採用特急券加價的方式,除了增進尖峰時間驗票閘門的處理速度之外,亦可透過「加價」的制度來明確區分區間車旅客與對號列車旅客,避免同樣刷悠遊卡卻能搭乘自強號的混亂場面。若高鐵共用軌道引入,還可以再套用新幹線特急券的手段,讓旅客再往上加價搭乘高鐵,不失為一個明確定價與區分客群的方式。
至於月台的安排,筆者認為應把對號列車與高鐵一起放在第一跟第二月台,第三跟第四月台則專供區間車使用並增設月台門,並且把臺鐵與高鐵的付費區合併在一起,讓臺鐵與高鐵之間不須出站即可轉乘。若有需求,可以仿效京成電鐵成田線機場支線的第二航廈站,進入第一跟第二月台增設中間驗票閘門,用以檢驗特急券,降低旅客誤乘的機率。
成田機場第二航廈站導覽圖。 © 京成電鐵 |
(二)北宜直鐵參考青函隧道方案
開頭提到的北宜直鐵議題,就可以參考青函隧道方案以臺鐵先行,日後視需求引進高鐵直通宜蘭,且技術問題已經能逐漸克服。在土建上面,同樣可以採用三軌佈設,容納1067毫米與1435毫米車輛行駛,甚至可以指定高鐵車型為迷你新幹線規格,讓淨空區域與臺鐵相同,進一步降低隧道開挖成本。事實上,別看迷你新幹線的車體規格如同在來線車廂,秋田迷你新幹線的E6系可是以360km/h的營運條件下設計的,因此只要號誌系統與現有高鐵系統相容,一樣可以採用迷你新幹線直通正線。
另外,臺鐵至今尚未正式啟用ATC技術,雖然有一部分E200型電聯車引進時裝設,但後續已經取消。與高鐵共用區間代表號誌技術須與高鐵相當,故透過北宜直鐵區間引進ATC技術將有助於加速臺鐵的號誌系統自動化,並促進營運上的安全。而目前臺鐵的太魯閣號、普悠瑪號及EMU3000型的設計速率皆在140~160km/h之間,實際上是與青函隧道相同的,故在營運上可以採行以臺鐵營運為主,穿插高鐵直通運轉班次進入宜蘭,甚至利用時間隔離,在離峰時段讓高鐵全速通過進一步節省時間。
筆者認為,建設高鐵的目標是為了滿足宜蘭地區民眾至西部的需求,雖然臺鐵原本就可以滿足跨線旅次,但高鐵的直通可以進一步減少在西部地區移動的所需時間。以目前北部地區的運輸架構而言,鐵公路聯運或洄游號的受益族群是往來臺北與東部的旅客,穿越臺北的旅次仍以鐵路為主;直鐵的引入可以節省臺鐵行駛東北角路段的時間,但高鐵直通運轉除了節省行駛東北角路段的時間之外,還有從臺北轉乘高鐵的時間,間接減緩高鐵臺北站月台容量與轉乘動線的問題。
基於上述因素,筆者認為北宜之間的路廊不應只是單獨一個系統,宜蘭高鐵應被視作直通運轉的方案。由於臺灣的軌道運輸仍以臺鐵系統為主,故直鐵的架構應參考臺鐵營運需求後,未來若臺鐵跨線旅次達到飽和時再進一步容許高鐵進入,分散臺鐵西部走廊的運量,成為一個進可攻、退可守的路廊。
可供未來南港站參考的共軌配置方案。 © Kawasemi556 |
(三)基隆捷運參考東京地鐵直通運轉方案
這個構想有些瘋狂,供讀者參考而已。筆者認為最適合臺灣的捷運系統應該是1067毫米軌距加上25kV架空導電軌(可減少隧道斷面),這是因為臺灣既有的軌道運輸系統就是臺鐵,所以都市捷運系統參考臺鐵規格也有利於直通運轉,若當時來規畫臺北捷運的是日本人,今日的北部軌道運輸系統就會有不同的樣貌。筆者突發奇想,這樣或許基隆人不需要等到基隆捷運,讓區間車直通運轉進入板南線或松山線就好了,未來再擴建為複複線增加容量,七堵或成臺灣大宮。
今日臺灣的捷運系統已經成為1435毫米軌距的天下,所以後續路網採用1435毫米軌距也是無庸置疑的。筆者再次幻想,或許臺鐵第三股改為兩股三軌共用路線、通勤電聯車號誌升級與電力系統相容,讓板南線直通至基隆,既可開行基隆到忠孝復興的直通路線,也維持縱貫線既有的通勤區間。講到這裡,其實「輕軌火車(Tram-Train)」也是直通運轉的概念,只是臺北市區根本沒有輕軌路線,所以就算引進也只是另闢新系統,若臺北跟基隆兩端都沒有輕軌路線,則便利性並沒有比直通運轉大。
四、總結
直通運轉在歐洲與日本等地區早已不是稀奇的事情,尤其在鐵路發展早期尚未確立標準規格以前,各家業者與營運單位採取的系統可謂百家爭鳴。日本是距離臺灣最近的參考點,同時也是臺灣鐵路發展的重要推手,且透過東京首都圈的軌道運輸營運狀況,除了新都市交通以外,火車與捷運之間的界線早以消弭無遺,我們也很難界定兩者之間的差異,僅能就車種區分為特急或通勤車輛。
以「臺鐵捷運化」這個名詞來講,捷運化意味著車廂的設計要與捷運相似、號誌的技術要與捷運相當。參考東京地鐵的經驗,雖然受限於軌距與供電系統的差異,臺鐵無法跟現有的捷運直通運轉;但若未來臺灣出現以直通運轉為前提的捷運路線,兩者互相營運之下,或許可以作為臺鐵技術提升與觀念改革的契機。
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